遥感3.1.docVIP

航空遥感与航空像片 航空遥感是以飞机、气球等飞行于大气层中的飞行器作为遥感平台的遥感。 航空遥感获取地面信息的方式有摄影方式和扫描方式两种。目前航空遥感仍以摄影方式为主，它所获取的地面影像称为航空像片。 航空摄影一般有四种类型，即单镜头框幅摄影、多镜头框幅摄影、全景摄影和多波段摄影等。应用最多的目前仍然是单镜头摄影。 航空扫描近来主要利用的是热红外扫描和侧视雷达。 第一节 航空摄影 一、航空摄影机 航空摄影机简称航摄仪。它是安装在飞机等飞行器上从空中对地面拍摄像片的航摄机。它通过光学系统采用感光材料直接记录地物的反射光谱能量。 航空摄影机与普通摄影机在结构上基本相同。摄影机由镜头、暗盒、镜箱和座架等构成。它与普通摄影机的主要区别在于：它是在高空，飞机快速飞行的条件下通过连续摄影来完成摄影作业的，因此在作业中必须考虑以下几种主要的因素： （1）天气条件。（2）被摄目标的光谱特征。（3）感光片的性能。 （4）镜头的质量。（5）分辨率。（6）滤光片。（7）曝光时间。（8）摄影时间间隔等诸多因素。 以便获取更高质量的航片。 二、影像的形成 1. 成像过程 与一般照相机相同。即通过快门瞬间曝光，将镜头收集到的地物反射光线（波长在0.3~0.9）直接在感光胶片上感光，形成负像潜影，然后经显影、定影技术处理，得到像片底片；再经过底片接触晒印及显影、定影处理，获得与地面地物亮度一致的（正像）像片，即航空像片。 2.感光材料 感光材料包括摄影底片（感光片）和像纸（印像片）。摄影底片主要由感光乳剂层和片基构成。感光乳剂层由Agcl、明胶和增感染料组成，它涂抹在片基之上构成底片。曝光时，Agcl产生光化学反应，形成肉眼看不到的潜影，在显影液还原作用下促使产生大量的还原银粒，逐渐显现出明显的影像。凡是感光越强的地方，银离子还原的越多，颜色越黑。再经定影，去掉未感光还原的银离子，得到一张与被摄物体亮度成比例变化的负像。其黑白变化恰好与实际地物亮度的变化相反，即负片上黑的地方是地物最亮的部位，底片再经晒印后，获得与地面地物亮度一致的真实像片。 普通摄影用的黑白胶片一般是全色片，它能感受全部可见光。黑白红外胶片的感光层含有感红外光的物质，能直接记录人眼看不到的近红外光。彩色胶片是由对兰、绿、红三种波长分别敏感的三层乳剂组成，能感受全部可见光，经过曝光显影后，形成与地物颜色成互补色的负片，与彩色印像纸接触晒印后，还原成天然彩色像片。 感光材料的性能指标主要有感光度、反差和分辨率等。 （1）感光度：感光度是指感光材料对光线作用的敏感程度或感光快慢程度。它是确定曝光时间的主要参数。感光度的单位是“定”（Din）。感光度每增加3°，感光灵敏度增至2倍。感光材料的感光度愈高，曝光时间愈短。 常用的感光度单位除“Din”外，还有一种是美国的“ASA”制。其换算关系如下： Din： 17° 18° 19° 20° 21° 23° 24° 25° 26° 27° 28° ASA：40 50 64 80 100 160 200 250 320 400 500 航空摄影要求感光度高的负片，以满足飞机低飞快速略过地面时使影像能达到所需的黑度（光学密度）。航空摄影中常用24°或28°的感光片。 （2）反差和反差系数 反差即黑白差，即黑白像片（胶片）中明亮与阴暗部分亮度的差别。反差系数是指影像上表现出的反差与原景物反差的比值，用r表示。 r=影像反差/景物反差 一般情况下，密度大，反差大；反之，则小。反差小则软，反差大则硬。 当r=1时，地物的不同亮度都能得到正确的表达。 r1时，景物反差被缩小，色调差别不明显，整个图象变灰，产生黑白不清的模糊感。 r1时，景物反差被夸大，明显差别显著，但明暗层次减少。 在空中遥感地面景物时，一般情况下应选用适中的感光材料，层次较为丰富。当地物的亮度范围较小时，应选用r1的感光材料。 （3）分辨率 分辨率是指感光材料对景物细微部分的表现能力。常用1毫米内能够看清楚多少黑白相间的平行线对数来表示，单位为线对/毫米。一般航空摄影胶片的分辨率为40~150线对/毫米。 影响分辨率的主要因素是卤化银颗粒的大小、分布的均匀性和感光膜的厚度等。（银盐颗粒细的胶片，景物细部清晰。） 值得指出的是航摄仪镜头的分辨率也会影响胶片的分辨率。分辨率很高的胶片，如果镜头分辨率低，影像的分辨率不可能比镜头高，所以必须选用分辨率比胶片分辨率高的镜头。镜头和胶片的组合分辨率关系应该是： 式中： 为镜头和胶片的组合分辨率。 为物镜分辨率。 为感光负片的分辨率。 例如：物镜分辨率 =100线对/mm，胶片分辨率=100线对/mm，则组合分辨率=50线对/mm。 三、航空摄影的种类 （一）按航摄仪主光